于高原和林海逐梦深空

——日喀则与长白山40米口径射电望远镜建设

 

在西藏日喀则海拔4100米的高原上、吉林长白山的茫茫林海间，两台银白色的巨型射电望远镜拔地而起。夜幕降临后，它们显得尤为壮观，静静等待来自深空的信号。

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这两台40米口径射电望远镜由中国科学院上海天文台统筹建设，于12月底宣告落成，并具备初步观测能力，成为助力大国探索神秘宇宙之利器。

从筹备、考察，到选址、建设，这是一场长达6年的攻坚。以服务国家战略需求、抢占科技制高点为使命担当，上海天文台一线团队用实际行动展现了迎难而上的科学家精神。

“六站一中心”：将基线拉长到3800公里

射电望远镜是探测宇宙中无线电波的设备。“相比于已有数百年历史的光学望远镜，射电望远镜很‘年轻’，但成果非常丰硕。”上海天文台正高级工程师、长白山站项目负责人李斌告诉《中国科学报》。

甚长基线干涉测量（Very Long Baseline Interferometry，简称VLBI）技术则是射电天文学的皇冠明珠——用多台位于不同地点的射电望远镜同时观测同一目标，大大提升了分辨率与定位精度。

此前，我国VLBI网已形成“四站一中心”的格局，分别是：上海、北京、云南昆明与新疆乌鲁木齐四个台站和上海数据处理中心。然而，现有观测网已无法满足后续深空探测规划，需进行升级。

上海天文台正高级工程师、日喀则站项目负责人王锦清介绍道，升级的一个重要考量就是拉长基线，即望远镜之间的距离。“根据我国版图特点，再在东北部和西南部各建一台望远镜，是最优的选择。”王锦清说。

从2018年开始，上海天文台组织专家团队对全国多个候选站点进行实地踏勘，对当地的地质条件、电磁环境和气候特点一一评估。最终，西藏日喀则和吉林长白山“脱颖而出”。

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“这两个地方有得天独厚的优势。”王锦清和李斌解释道，“日喀则位于高海拔地区，大气稀薄，电磁环境干净，非常适合射电观测；长白山高度适宜，四周森林密布，且纬度合适，靠近我国版图东侧，是理想的东北部选址。”

据介绍，这两个新台站的落成将把我国VLBI网的基线长度从原有的3200公里提升至3800公里，中国VLBI网将从目前“四站一中心”的单网扩展为“六站一中心”两个子网，从而更好地满足地月空间VLBI试验、嫦娥七号需求，为后续多个月球与行星科学探测任务保驾护航。

日喀则站：高原缺氧，志向弥坚

日喀则观测站位于西藏自治区日喀则市西侧，距离市区约35公里，横跨桑珠孜区与萨迦县。

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初到站址时，摆在日喀则站队员面前的是一片寥无人烟的荒芜土地——这里没有水，没有电，没有网络通信，晚上也没有住处。在开始望远镜建设前，首先要建起基础设施，可谓真正的“从零开始”。

与此同时，队员们要克服“极限”的身体挑战。据队员唐英傲讲述，这里稀薄的氧气使大家心跳加速、甚至头晕，夜晚难以入眠；空气湿度很低，鼻腔干燥到流血是常事；强烈的紫外线让皮肤毫无招架之力，“白白净净的同事只需两个月就都晒成‘黑炭’”；而动辄20℃以上的昼夜温差，更是让高强度作业的一线人员频繁发烧、生病。

这是一场“天崩开局”，是普通人无法想象的难度。

面对这样的状况，上海天文台自筹经费进行了勘探、拉电、打井、建设气象站等工作。

项目观测助手陆雪江介绍，为解决用水问题，他们找到专业的水井勘探队，在站址园区内选了3个地点作为预设打井点位，经多次讨论，定下在生活园区辅助用房边上打井。

原计划打井深度为100米，但直到钻探到214米深时才有6m3/h的出水量，算是达到了指标。可经过检测后，发现水质又出了“岔子”——水中的氟超标，长期饮用会对人体造成危害。团队又经多方调研，最后使用净水设备解决氟超标问题，让在站上的同事“喝上放心水”。

用电问题同样关键。唐英傲介绍，电力的供给是地方科技局和当地电力公司经多轮商谈，最终耗费巨资“拉”一根电缆，从几十公里外的变电站引电过来。由于西藏电网的特殊性，电缆时常停电。在停电时，大家在工地上也“没闲着”，而是将不需要电的工作赶着做完。

基础设施建好后，随后的工程挑战接踵而至，塔基施工、天线吊装、设备调试……令陆雪江记忆犹新的事，是今年6月塔基预埋件的建设。预埋件共有48根，长度650毫米，直径56毫米。施工对精度要求极高，需要确保误差不超过1.5毫米，如此高的要求是为了保证后续重达850吨的望远镜在塔基上平稳运行。

为攻克这一难题，土建施工单位、中电39所与上海天文台反复协调，制定了施工方案——使用厚度12毫米、内径5.9米、外径6.7米的模具钢板进行定位安装，后续再拆除以确保预埋件的安装偏差，最后进行小尺寸调整。

然而事与愿违，施工人员从未接触过如此高标准的施工，经验不够；且由于螺纹钢与圈梁的干涉，导致施工焊接空间不够。因此在开工后才发现，原定方案难以实现。

为保质保量完成任务，现场三方人员商议，在施工中先将螺纹钢焊接在预埋螺杆上，使其加长有足够的操作空间，再将螺纹钢焊接到圈梁上，以保证预埋件的高度与垂直度，最后以十字交叉的方式将预埋螺杆与圈梁完美地连接。就这样，在不断摸索中，施工人员仅用两周便完成任务。

正是由于塔基打得好，后续方位旋转平台底座的安装才分外顺利，安装人员高度评价道:“我装了那么多方位旋转平台底座，这是最顺利的一次！”

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天线主反射体的吊装则是另一场“硬仗”。上海天文台博士孙焱回忆起今年国庆节期间，正值天线主反射体吊装的重要节点，他放弃所有休息时间，提前赶往日喀则，每日奔赴施工现场盯进度，夜晚常常感到“喘不过气”而突然醒来。

10月7日，天线吊装完成。“在那一刻，所有挑战与艰辛都是值得的。”孙焱说。

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长白山站：林海雪原，热血炽心

与日喀则站不同，长白山站的主要挑战在于寒冷的气候和特殊的林地环境，其具体地址在吉林省长白山保护开发区池西区管委会马鞍山林场内。

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据李斌介绍，长白山的冬季寒冷而漫长，每到11月就开始下雪，气温降至零下30℃，将土地完全冻住，到来年4-5月才逐渐解冻。这期间，团队是无法施工的。而到了7-8月，是当地的雨季，雨水丰富，很多工程亦不适合开展。因此，每年留给建设团队的施工时间实际不足半年。

2023年9月1日，在前期地质勘探的基础上，长白山40米口径射电望远镜正式开工。为确保2024年底完成建设，团队需要在有限的施工期限中，抓紧白天乃至夜晚的时间，牺牲周末和节假日，“废寝忘食”地赶工，紧锣密鼓地推动项目实施。

李斌肩负统筹项目的重任，每周一，他需要在上海天文台的徐家汇园区参加台里的例会，会议一结束，便马不停蹄地赶往长白山站建设现场，周周如此，几乎没有休息时间。

李斌回忆，在望远镜的建设过程中，天线大件设备的进场是关键挑战之一。但场区外的道路狭窄且年久失修，路况堪忧，根本无法满足大件设备庞大的尺寸和沉重的重量要求。“道路的承载能力有限，设备可能在运输过程中损坏，甚至引发安全事故。”李斌说。

针对此问题，团队共同制定了特殊的运输方案：根据天线大件设备的尺寸和重量，定制专门运输车辆并配备减震措施；另一方面，对运输路线进行多次实地勘察，提前排除障碍；并通过与相关部门协调沟通，请现场施工单位协助修补了多处道路坑洼，确保大件设备顺利运输到观测站。

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长白山站观测员李许龙告诉记者，在刚来时，取暖设备还不全，-40℃的夜晚，他把军大衣盖在身上，但头还露在外面，“冻脑袋。”李许龙笑着说。

自2023年起，李许龙“卷起铺盖”长期驻守项目地，从规划放线到桩基浇筑都全程参与。为在有限的时间内赶工，常常有夜间浇筑混凝土的情况，李许龙在凌晨的寒风中与工人们并肩作战。尽管家住附近镇上，他却很少回去。

长白山站观测员、“00后小将”王淼在接受采访时举起手机，向记者展示了他在站内的办公室与宿舍。在空旷的野外分布着几处简易的工棚，宿舍是两人一间，借助电热毯与电暖器取暖。

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李斌补充，观测站位于国家重点林区，四周红松、白桦森林密布，动植物资源丰富，需注意不破坏当地自然环境。

“初次进入时，就像荒野求生，在20多米高的森林和灌木丛中，手机没有信号，指南针也判断不了方向。内心还是比较忐忑的。”李斌说。

夏天时，森林里野生动物多。他们会遇上熊、毒蛇、毒虫等。长白山站观测员张琦婧告诉记者，当地易感一种叫做“森林脑炎”的病，需要打预防针。

张琦婧是长白山站一线队员中为数不多的女性。在台站建设过程中，她展现出强大的沟通能力，负责与当地部门和施工团队的协调工作。作为一位7岁孩子的妈妈，张琦婧回忆起有一次孩子给她发了许多微信，她却一整天顾不上回复。

“干一行，爱一行。这里虽然冷，但我们的心是热的，因为我们知道这是一项有意义的事业。”张琦婧笑着说。

值得一提的是，射电望远镜采用了整体保温技术，主反射体背架用保温材料包裹，在美观的同时，确保其在东北的严寒环境中正常运行。

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党旗高扬，科学家精神永闪耀

前有一线队员冲锋陷阵，后有党组织保驾护航。

在两新站建设过程中，上海天文台党委始终坚持党建与科研同谋划、同部署、同推进、同落实，指导并建立了VLBI野外建站党员突击队，紧密围绕抢占科技制高点核心任务，为提升我国的射电测量和深空探测能力、满足探月工程VLBI测定轨任务等国家重大任务，凝聚起“砥砺前行，突击有力，建站必胜”的决心。

同时，党委承担起了建站“大后方”保障职责，协调联系当地政府和科技局，协助操办开工仪式、中期检查和吊装仪式等。对于高原出差的注意事项，党组织高度重视，举办了网上科普讲座，协调当地医院绿色通道与药物配置等。党组织还深入贯彻上级指示精神，开展主题党日活动，加强党员日常教育，让突击队成员们将做“国家事”、担“国家责”与个人的科研志向紧密融合，到艰苦地区创业奋斗，让整个队伍“能打仗、打硬仗”。

日喀则与长白山新台站的建设，是对党员突击队和科研人员意志品质的一次淬炼，他们用行动诠释了“服务国家、无私奉献”的科研使命。

王锦清讲述道，自己本不是党员，但在这几年野外台站建设过程中，他深切体会到党组织的力量和集体的智慧，“以国家需求为第一要义，把个人理想融入到国家事业中，扎根祖国边疆，为中华科技之崛起而艰苦奋斗”，带着这样的信念，王锦清在全力推进建站工作的同时申请加入党组织，今年被吸收为预备党员。

在李斌的脑海中，始终有一面鲜红的党旗，在那些大雪封山的日子，党员突击队的旗帜给了他无限力量，“我们做了‘国家事’，就要不辱使命。”

党员突击队队长赵融冰在照顾身患重病母亲的同时，克服心理和生理的疲惫，在望远镜现场为研制望远镜控制系统日夜奋战，编写软件代码上万行，实现了对探测器准确跟踪的能力。

高级工程师吴晓静咬牙撑过一次次强烈的高原反应，还在高烧不退的状况下坚持完成日喀则站中期检查才去医院治疗。

射电党支部委员江永琛突发腰疾，却在手术康复后第一时间申请重返现场，以实际行动践行“行胜于言，脚踏实地，撸起袖子加油干”的责任与担当。

陆雪江在施工期间接连遭遇家人生病、去世的打击，“家里、医院、西藏三头跑”，自己也因为辛劳倒下了，被诊断出胆囊炎。他说：“愿做一颗螺丝钉，愿做一名排头兵，深深地扎下去，直直地往前冲！”

日喀则与长白山台站建设科研团队就是这样深深扎进高原与深林。他们说，这是国家交给我们的任务，必须完成好，“让党旗高高飘扬在我国深空探测的轨道上，祖国的探测器飞到哪里，我们的VLBI测定轨就测到哪里。”

家国背后，是一个个平凡的科技奋斗者。正如唐英傲所言：“有些事总得有人去做，恰好我们擅长、我们喜欢，便去做了，以后也将一直做下去。”

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（图片均为上海天文台供图）